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关于彩虹的三个为什么

2020-06-15 16:21   来源: 新华网   编辑: 龙昱丹   责任编辑: 高赛琦

雨过天晴,有时天边会出现一道彩虹。这道彩虹的背后其实蕴藏着丰富的知识。为什么雨后会出现彩虹?为什么彩虹由七种颜色构成?为什么彩虹的形状是弧形,而不是直线?下面就让我们一起揭开这座“七彩拱桥”的奥秘吧。

为什么雨后会出现彩虹?

彩虹是太阳光照射到空气中的水滴时,光线被折射及反射后所形成的一种光学现象。刚下完雨的空气中,会悬浮着许多小水滴,在太阳光的照射下,便产生了折射和内反射。而太阳的可见光——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色的波长不一样,当它们照射到空气中这些小水滴时,各色光被小水滴折射的程度也不同,因此被分解形成了七色光谱。彩虹的明显程度和小水滴的大小息息相关。小水滴的体积越大,我们肉眼所能看到的彩虹就越明显、越鲜亮;小水滴的体积越小,则越不明显。

为什么彩虹能拥有七种颜色?

要知道,看似透明的太阳光本身就拥有七种颜色,光的折射与反射令这七种颜色以“彩虹”的形态呈现。一般情况下,光是沿直线传播的,但当遇到了空气中的小水滴时就会发生折射,就如光线在水中也会产生折射一般。于是当阳光照射到小水滴时,看似透明的太阳光会先折射一次,然后在小水滴的背面发生反射,最后离开小水滴时再折射一次。于是小水滴就把阳光分解成了7种颜色的光,再加上光折射的角度因颜色的不同而不同,所以7种颜色会以不同的顺序排列起来,形成七色光带。

为什么彩虹是弧形的?

当一道光束碰到了水滴,通常会出现两种情况:一种是光可能畅通无阻,直接穿过去;另一种是它可能碰到水滴的前缘。在进入时,在水滴内部产生弯曲,接着从水滴后端反射回来,再从水滴前端离开,然后折射出来。光穿越水滴时弯曲的程度,是根据光的波长(即颜色)而定的。在七色光中,每种颜色的光都有对应的波长,且不同波长的光穿过水滴时会有不同的弯曲度。其中,红色光的弯曲度最大,橙色光与黄色光次之,依次类推,弯曲最少的是紫色光。此外,彩虹之所以是弯曲的,还与地球本身就是一个球体并且被厚厚的大气覆盖有关。

彩虹是大自然的巧妙一景,也是解释光学知识的活教材,民间还流传着许多和彩虹有关的气象谚语,如“东虹日头西虹雨”等,能够根据彩虹出现在天空中的位置,预测未来的天气。

原标题:关于彩虹的三个为什么

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